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简单有效测量电阻温漂的一种方法

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发表于 2011-6-22 10:29:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
这个方法有一定的局限性,它要求除具备一个四位半之外,再有一个可测温度的表,三位半就行。另外还要求室温不能与体温相等。

这是在受到f02等坛友的启发下想到的,上图。

将VC86B的Pt10点式探头与电阻器靠近,越近越好,待读数稳定下来。

IMGP0936-1.jpg


然后用塑料袋作为绝缘包上探头和电阻,捏紧,等待读数稳定。

IMGP0937-1.jpg

好了,算一下:

初始109.66K,温度28摄氏度;
升温后109.69K,温度34.1摄氏度;
温度变化6.1度,阻值变化0.03K,平均每度变化0.004918K;
变化值除以标称值110K,得4.471e5,即+44.71ppm/摄氏度。


测试的电阻器是南京一家淘宝店买的RJ14型110K1%精度,标称温漂系数为25ppm~50ppm。

这个方法在环境温度越低时测量值越准确,因为与体温的差别拉大了,读数的有效值区间也大了。

下面这是个在淘宝上某个商家买的电阻包中的10K电阻,号称也是金属膜的,测量结果怎么看怎么不象金属膜,倒和碳膜的有得一比。

IMGP0938-1.jpg

IMGP0939-1.jpg


算一下得到温度漂移系数为-2.9231e4,即-292.31ppm/摄氏度。

这个电阻包中所有的电阻都这样,由此得出结论,电阻包千万不可随便买!

再测一个东阳无线电三厂九十年代初的产品,0.1%10K的塑料块。

IMGP0940-1.jpg


IMGP0941-1.jpg


温度升高4.5度,不如前两个高,是塑料块体积大了热容量大?反正等了较长时间也没有再继续上升。
显然我的表分辨率不够了,一个字都不动。如果手里有台五位以上的表,那就又可以继续测量了。


发表于 2011-6-22 10:37:42 | 显示全部楼层
“VC86B的Pt10点式探头”是什么东西?是k型热电偶吧
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发表于 2011-6-22 10:51:28 | 显示全部楼层
这个方法可以试一试。
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 楼主| 发表于 2011-6-22 11:01:53 | 显示全部楼层
引用第1楼youngliu于2011-06-22  10:37发表的  :
“VC86B的Pt10点式探头”是什么东西?是k型热电偶吧
是的,是K型热偶。
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发表于 2011-6-22 11:48:22 | 显示全部楼层
兄弟,胜利的那种万用表能测电阻的温度系数?你有没有考虑测试线随温度变化产生的电阻值变化?
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 楼主| 发表于 2011-6-22 12:42:48 | 显示全部楼层
引用第4楼kofxzz于2011-06-22  11:48发表的  :
兄弟,胜利的那种万用表能测电阻的温度系数?你有没有考虑测试线随温度变化产生的电阻值变化?
万用表不是直接测量温度系数,而是在表本身的环境温度不变化的情况下测试电阻值的变化。
测试线的温度变化当然要考虑,不考虑是不行的。在我的这种情况下,测温点量出的是实际测试到的温度,是热偶测出的温度。相对导线因温度变化产生的影响,差距是很大的。导线也能测温的观点我不反对,但是热偶测温这时候还有意义么?
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发表于 2011-6-22 12:56:35 | 显示全部楼层
-300PPM  可能是合成膜 大约1分1个
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 楼主| 发表于 2011-6-22 12:59:39 | 显示全部楼层
我试了下,先悬空热偶等待稳定,27.7~27.8摄氏度之间来回跳;然后手指捏在热偶3.5cm距离的导线上,45秒内保持前述状态不变;45秒至60秒时,逐渐变为27.8摄氏度,此后保持约30秒后升至27.9摄氏度。

导线有塑料外皮,自然有相当隔热能力,而且在换手升温的时候,原来捏导线的那部分悬空了,塑料外皮上的热量又会散发了。四位半表在测10M以下的电阻时,读数稳定还是很快的,用不到30秒。

一般来说,本方法的分辨率与升高的温度大小有关。如果升温可以达到10摄氏度,对于10K电阻,一个字的变化对应10ppm/C的分辨率。这也提示在环境气温较低的情况下,人体温度与环境温度的差距加大,本方法可以获得较高的分辨率。
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发表于 2011-6-22 13:05:58 | 显示全部楼层
可以用个夹子夹住温度探头和电阻,不用手捏更准确些。
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 楼主| 发表于 2011-6-22 13:14:42 | 显示全部楼层
引用第6楼xiaosun于2011-06-22  12:56发表的  :
-300PPM  可能是合成膜 大约1分1个
这个算下来1分都不到。[s:36]
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 楼主| 发表于 2011-6-22 13:15:54 | 显示全部楼层
引用第8楼yjm2000于2011-06-22  13:05发表的  :
可以用个夹子夹住温度探头和电阻,不用手捏更准确些。
是的,不过本例的分辨率较低,影响微乎其微。
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发表于 2011-6-22 13:33:41 | 显示全部楼层

回 5楼(longshort) 的帖子

我觉得要是想测精密电阻的温度系数,只能用四线电阻测试。
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 楼主| 发表于 2011-6-22 13:39:42 | 显示全部楼层

Re:回 5楼(longshort) 的帖子

引用第11楼kofxzz于2011-06-22  13:33发表的 回 5楼(longshort) 的帖子 :
我觉得要是想测精密电阻的温度系数,只能用四线电阻测试。
是的,我的方法只是提供一种相对简单条件下有限精度的测量。对于一般项目中电阻器件的简单配对,本例的精度在1e-5的级别是没有问题的。
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 楼主| 发表于 2011-6-24 17:39:35 | 显示全部楼层
作为一种方法,给出实测结果以结束本例。

随意取了六种不同阻值、分别为三个销售商处购买的1/4W金属膜编带产品,任取编带一头的十个连续排列的电阻器作为本次测试之用。


IMGP0934-1.jpg


测量结果:

截图02.png

截图03.png

从上往下销售商分别是南京仁众、杭州优x、上海电子元器件之家、上海电子元器件之家、上海电子元器件之家、南京仁众。

根据阻值的不同,温漂分辨率分别为9.1ppm、9.1ppm、9.1ppm、30ppm、18ppm、9ppm。同一电阻档内,阻值越大分辨率越高。

从上往下数第三个电阻器的测试数据是0.1%误差,用来作为对照的,显然它的温度系数要小得多。

从数据来看,南京仁众和上海电子元器件之家销售的产品一致性较好。杭州优x的产品是台资,产品质量如何,显然无须明说了。

数据中有些电阻的TCR为零,实际并不一定有那么好。根据表中对应的分辨率,9.1ppm的分辨率表示从0ppm到9,1ppm都有可能,且方向是不定的。这需要使用更高位的数字表来检测。

序号21的电阻器的高温点阻值是估读值,末位显示“8”大体上占四分之一的时间,四分之三的时间则显示“7”,因而认为其值在7.75~8.0之间,取了读数“78”。
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 楼主| 发表于 2011-6-24 19:50:01 | 显示全部楼层
用高位表测量最好了,可以充分发挥这种简易方法的长处。
测温用不到很高的精度,分辨率0.1摄氏度足够了。如果温度变化10度,0.1度的分辨率就相当于百分之一的不确定度,对于TCR分辨率达到1ppm的5.5位表来说,不确定度就是1.01ppm,基本上没影响。
体积小的电阻器比较适合这种方法,因为热惯性小,变温快。
方便的话,也把您的测量结果帖来看看。
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发表于 2011-8-16 21:55:32 | 显示全部楼层
  很受启发!
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发表于 2014-2-19 23:22:52 | 显示全部楼层
是个好办法,实用
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发表于 2020-2-29 11:54:38 | 显示全部楼层
简易快速测量,好方法。
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